RU2554746C1 - Method of obtaining overall fraction of extracellular nucleic acids from blood - Google Patents

Method of obtaining overall fraction of extracellular nucleic acids from blood Download PDF

Info

Publication number
RU2554746C1
RU2554746C1 RU2014120562/15A RU2014120562A RU2554746C1 RU 2554746 C1 RU2554746 C1 RU 2554746C1 RU 2014120562/15 A RU2014120562/15 A RU 2014120562/15A RU 2014120562 A RU2014120562 A RU 2014120562A RU 2554746 C1 RU2554746 C1 RU 2554746C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blood
fraction
edta
nacl
nucleic acids
Prior art date
Application number
RU2014120562/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Петрович Лактионов
Татьяна Эвальдовна Скворцова
Евгений Сергеевич Морозкин
Анна Александровна Бондарь
Владислав Айкович Милейко
Валентин Викторович Власов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ЦСБ Геномика" (ООО "ЦСБ Геномика")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ЦСБ Геномика" (ООО "ЦСБ Геномика") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ЦСБ Геномика" (ООО "ЦСБ Геномика")
Priority to RU2014120562/15A priority Critical patent/RU2554746C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2554746C1 publication Critical patent/RU2554746C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method includes collecting blood in an anticoagulant solution, adding an equal volume of an elution buffer containing 1 M NaCl, 0.2 M NaHCO3 (pH 9.3), 20 mM EDTA or a buffer containing 1 M NaCl, 20 mM EDTA. The obtained mixture is incubated at room temperature for 4-6 minutes while stirring, followed by separating the collected blood into plasma and a blood cell fraction by centrifuging and collecting the supernatant fluid, from which the overall fraction of extracellular nucleic acids (exNA) is extracted.
EFFECT: use of the invention shortens the duration of obtaining an overall fraction of exNA, increases the output of blood exNA, increases the sensitivity of detecting market NA, which are specific for cancerous diseases and pregnancy pathologies.
3 cl, 3 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к области диагностической медицины, а именно к молекулярно-генетической диагностике, и направлено на повышение диагностической эффективности аналитических систем, основанных на использовании циркулирующих внеклеточных нуклеиновых кислот (свободно циркулирующих в плазме и связанных с поверхностью клеток крови).The invention relates to the field of diagnostic medicine, namely to molecular genetic diagnostics, and is aimed at increasing the diagnostic efficiency of analytical systems based on the use of circulating extracellular nucleic acids (freely circulating in plasma and associated with the surface of blood cells).

Актуальной задачей диагностической медицины является своевременное и точное выявление у пациентов специфических последовательностей нуклеиновых кислот, ассоциированных с различными заболеваниями. Особенно интенсивные исследования ведутся в области разработки тестов, основанных на анализе циркулирующих внеклеточных нуклеиновых кислот крови (внНК), поскольку кровь непосредственно контактирует со всеми органами/тканями, и ряд процессов, таких как беременность, нарушение функций клеток и тканей, развитие опухолей сопровождается изменением состава циркулирующих нуклеиновых кислот крови даже на самых ранних этапах развития этих процессов, в частности, когда опухоль трудно/невозможно локализовать физическими методами (1).The urgent task of diagnostic medicine is the timely and accurate identification of specific nucleic acid sequences associated with various diseases in patients. Particularly intensive research is underway in the development of tests based on the analysis of circulating extracellular blood nucleic acids (extracellular DNA), since blood is in direct contact with all organs / tissues, and a number of processes, such as pregnancy, impaired cell and tissue functions, and the development of tumors are accompanied by a change in composition circulating blood nucleic acids even at the very early stages of the development of these processes, in particular, when a tumor is difficult / impossible to localize by physical methods (1).

Ранее было показано, что использование в диагностике внНК, связанных с поверхностью клеток крови нуклеиновых кислот (спкНК), наряду с широко используемыми внНК, свободно циркулирующими в плазме крови (2), позволяет существенно повысить чувствительность диагностических систем (3).It was previously shown that the use of nucleic acids (sccNAs) associated with the surface of blood cells in diagnostics of vnNAs, along with widely used vnNAs that freely circulate in blood plasma (2), can significantly increase the sensitivity of diagnostic systems (3).

Известен способ выделения внДНК, связанной с поверхностью клеток крови (4), включающий следующие стадии: сбор крови самотеком в пробирки с фосфатным буфером (10 мМ) и ЭДТА (50 мМ ЭДТА pH 7.5); разделение крови на плазму и клеточную фракцию при помощи центрифугирования (20 мин при 400 g); разделение клеточной фракции крови на эритроциты и лейкоциты; получение ДНК, связанной с поверхностью эритроцитов и ДНК, связанной с поверхностью лейкоцитов при помощи инкубации клеток с фосфатным элюирующим буфером (5 мин инкубация с последующим осаждением клеток центрифугированием 20 мин при 400 g); получение внДНК из эритроцитатрой и лейкоцитарной фракций при помощи инкубации клеток с раствором трипсина и затем ингибитора трипсина (5 мин инкубация с раствором трипсина, добавление ингибитора трипсина, перемешивание раствора, осаждение клеток центрифугированием 20 мин при 400 g). ВнДНК выделяли из плазмы крови и полученных элюатов с поверхности клеток крови при помощи мелкодисперсного стекла.A known method for the isolation of vDNA associated with the surface of blood cells (4), which includes the following stages: collection of blood by gravity into tubes with phosphate buffer (10 mm) and EDTA (50 mm EDTA pH 7.5); separation of blood into plasma and cell fraction by centrifugation (20 min at 400 g); separation of the cellular fraction of blood into red blood cells and white blood cells; obtaining DNA bound to the surface of red blood cells and DNA bound to the surface of leukocytes by incubating cells with a phosphate eluting buffer (5 min incubation followed by precipitation of the cells by centrifugation for 20 min at 400 g); obtaining vDNA from the erythrocytatra and leukocyte fractions by incubating cells with a trypsin solution and then a trypsin inhibitor (5 min incubation with a trypsin solution, adding a trypsin inhibitor, stirring the solution, pelleting cells by centrifugation for 20 min at 400 g). VnDNA was isolated from blood plasma and the resulting eluates from the surface of blood cells using fine glass.

Недостатками известного способа являются трудоемкая процедура получения фракций, содержащих внДНК крови; а также использование трипсина в процессе получения внДНК, что требует тщательности при выполнении протоколов и контроля за активностью препарата.The disadvantages of this method are the laborious procedure for obtaining fractions containing vnDNA blood; as well as the use of trypsin in the process of obtaining vDNA, which requires careful implementation of protocols and monitoring the activity of the drug.

Известен способ выделения внРНК, связанных с поверхностью клеток крови (5), включающий следующие стадии: сбор крови самотеком в пробирки с фосфатным буфером (10 мМ) и ЭДТА (50 мМЭДТА pH 7.5); разделение крови на плазму и клеточную фракцию при помощи центрифугирования (20 мин при 400 g); получение внРНК клеток крови при помощи инкубации клеток с фосфатным элюирующим буфером (5 мин инкубация с последующим центрифугированием 20 мин при 400 g); получение внРНК клеток крови при помощи инкубации клеток с раствором трипсина и затем ингибитором трипсина (5 мин инкубация с раствором трипсина, добавление ингибитора трипсина, перемешивание и осаждение клеток центрифугированием 20 мин при 400 g). Выделение внРНК из плазмы проводили на стекловолокнистых фильтрах.A known method for the isolation of vRNA associated with the surface of blood cells (5), which includes the following stages: collecting blood by gravity into tubes with phosphate buffer (10 mm) and EDTA (50 mMEDTA pH 7.5); separation of blood into plasma and cell fraction by centrifugation (20 min at 400 g); obtaining vnRNA of blood cells by incubating cells with a phosphate eluting buffer (5 min incubation, followed by centrifugation for 20 min at 400 g); obtaining vnRNA of blood cells by incubating cells with a trypsin solution and then a trypsin inhibitor (5 min incubation with a trypsin solution, adding a trypsin inhibitor, mixing and sedimenting cells by centrifugation for 20 min at 400 g). Isolation of vRNA from plasma was performed on glass fiber filters.

Этому методу присущи ранее перечисленные недостатки, общее время получения фракций, содержащих внРНК составляет 2 часа 42 минуты (время рассчитано для обработки 2 образцов крови объемом 8 мл), метод не может быть автоматизирован.This method is characterized by the previously mentioned drawbacks, the total time for obtaining fractions containing vnRNA is 2 hours 42 minutes (time is calculated for processing 2 blood samples with a volume of 8 ml), the method cannot be automated.

Наиболее близким к заявленному способу - прототипом, является способ выделения внДНК из крови, включающий следующие стадии: сбор крови в вакутейнеры; разделение крови на плазму и клеточную фракцию при помощи центрифугирования (20 мин при 400 g); получение внДНК в результате последовательной обработки клеток крови фосфатным элюирующим буфером (5 мин инкубация с последующим центрифугированием 20 мин при 400 g); затем обработки клеток крови раствором трипсина (5 мин инкубация с раствором трипсина, добавление ингибитора трипсина, перемешивание и осаждение клеток центрифугированием 20 мин при 400 g). ВнДНК крови из полученных супернатантов выделяли на стекловолокнистых фильтрах при помощи набора «Blood DNA isolation Kit» (BioSilica Ltd, Россия) (6).Closest to the claimed method, the prototype, is a method for isolating vDNA from blood, which includes the following stages: collecting blood into vakuteyner; separation of blood into plasma and cell fraction by centrifugation (20 min at 400 g); obtaining vDNA as a result of sequential treatment of blood cells with phosphate eluting buffer (5 min incubation followed by centrifugation for 20 min at 400 g); then treatment of blood cells with trypsin solution (5 min incubation with trypsin solution, addition of trypsin inhibitor, mixing and sedimentation of cells by centrifugation for 20 min at 400 g). Blood vnDNA from the obtained supernatants was isolated on fiberglass filters using the Blood DNA isolation kit (BioSilica Ltd, Russia) (6).

Недостатками способа являются трудоемкость и длительность получения фракций, содержащих внДНК крови: общее время получения фракций, содержащих внДНК составляет 2 часа 42 минуты. Кроме того, известный способ требует постоянного контроля эффективности протеазной обработки. Способ содержит много стадий, требует постоянного фиксирования объемов, его крайне сложно автоматизировать. При этом анализируются две фракции внДНК: отдельно - внДНК плазмы крови и отдельно внДНК из клеточной фракции крови, что увеличивает вдвое расходы на выделение внДНК и ПЦР-анализ образцов.The disadvantages of the method are the complexity and duration of obtaining fractions containing vnDNA blood: the total time to obtain fractions containing vnDNA is 2 hours 42 minutes. In addition, the known method requires constant monitoring of the effectiveness of the protease treatment. The method contains many stages, requires constant fixing of volumes, it is extremely difficult to automate. In this case, two fractions of vDNA are analyzed: separately, vDNA of blood plasma and separately vDNA from the cell fraction of blood, which doubles the cost of isolation of vDNA and PCR analysis of samples.

Задачей изобретения является разработка простого, быстрого и воспроизводимого способа получения суммарной фракции внНК крови, содержащей одновременно внНК из плазмы крови и внНК из клеточной фракции крови для последующего использования внНК в качестве диагностического материала.The objective of the invention is to develop a simple, fast and reproducible method for obtaining the total fraction of blood vnNA containing both vnNA from blood plasma and vnNA from the cellular fraction of blood for subsequent use of vnNA as a diagnostic material.

Технический результат: упрощение, сокращение длительности способа и повышение выхода внНК.Effect: simplify, reduce the duration of the method and increase the yield of cnnc.

Поставленная задача достигается предлагаемым способом, заключающимся в следующем.The problem is achieved by the proposed method, which consists in the following.

Проводят сбор крови при помощи вакутейнера или других пробирок для сбора и консервирования крови (например, Cell-Free DNA BCT, Streck, США). К аликвоте крови добавляют равный объем элюирующего буфера (DDB), содержащего 1 М NaCl, 0,2 М NaHCO3 (pH 9,3), 20 мМ ЭДТА или буфера, содержащего 1 М NaCl, 20 мМ ЭДТА, инкубируют смесь при комнатной температуре в течение 4-6 минут, осторожно перемешивая. Далее смесь крови и элюирующего буфера DDB разделяют на супернатант и клеточную фракцию при помощи двукратного центрифугирования (5 мин при 1000 g и 5 минут при 1200 g). Полученный супернатант содержит суммарную фракцию внНК, включающую внНК плазмы и внНК клеточной фракции. Далее из супернатанта внНК выделяют любым пригодным методом выделения нуклеиновых кислот, а именно: методом, основанном на экстракции фенол-хлороформом; гуанидин-фенольным методом; методом выделения нуклеиновых кислот при помощи мелкодисперсного стекла или стекловолокнистых фильтров в присутствии хаотропных солей. Количественный анализ внНК крови также проводят любым известным методом исследования нуклеиновых кислот, как то: количественная ПЦР и ОТ-ПЦР; метил-специфичная количественная ПЦР, метод измерения концентрации НК при помощи флуоресцентных красителей (Hoechst 32258, SYBR Green II, DAPI и т.д.).Blood collection is performed using a vacutainer or other blood collection and preservation tubes (e.g., Cell-Free DNA BCT, Streck, USA). An equal volume of an elution buffer (DDB) containing 1 M NaCl, 0.2 M NaHCO 3 (pH 9.3), 20 mM EDTA or a buffer containing 1 M NaCl, 20 mM EDTA was added to an aliquot of blood, the mixture was incubated at room temperature for 4-6 minutes, gently mixing. Next, the mixture of blood and the DDB elution buffer is separated into the supernatant and the cell fraction by double centrifugation (5 min at 1000 g and 5 min at 1200 g). The resulting supernatant contains the total cfNA fraction, including plasma cfNA and cfNA of the cell fraction. Further, the cnNA is isolated from the supernatant by any suitable method for isolating nucleic acids, namely: by a method based on phenol-chloroform extraction; guanidine-phenolic method; by nucleic acid extraction using fine glass or glass fiber filters in the presence of chaotropic salts. Quantitative analysis of blood vnNA is also carried out by any known method for studying nucleic acids, such as: quantitative PCR and RT-PCR; methyl-specific quantitative PCR, a method for measuring the concentration of NK using fluorescent dyes (Hoechst 32258, SYBR Green II, DAPI, etc.).

Определяющим отличием предлагаемого способа по сравнению с прототипом является то, что к образцу исследуемой крови добавляют равный объем элюирующего буфера, содержащего 1 М NaCl, 0,2 М NaHCO3 (pH 9,3), 20 мМ ЭДТА или буфера, содержащего 1 М NaCl, 20 мМ ЭДТА, инкубируют смесь при комнатной температуре в течение 4-6 минут при перемешивании, что обеспечивает получение суммарной фракции, содержащей внНК из плазмы крови и внНК из клеточной фракции крови, что в свою очередь позволяет упростить способ, сократить его длительность и повысить выход нуклеинового материала, позволяющего увеличить чувствительность детекции маркерных последовательностей ДНК и РНК.The defining difference of the proposed method compared to the prototype is that an equal volume of an elution buffer containing 1 M NaCl, 0.2 M NaHCO 3 (pH 9.3), 20 mM EDTA or a buffer containing 1 M NaCl is added to the sample of blood under study. , 20 mM EDTA, incubate the mixture at room temperature for 4-6 minutes with stirring, which provides a total fraction containing vnNA from blood plasma and vnNA from the blood cell fraction, which in turn allows to simplify the method, reduce its duration and increase nucleic acid output rial, which allows to increase the detection sensitivity of the marker DNA and RNA sequences.

Предлагаемый способ имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом:The proposed method has the following advantages compared to the prototype:

- обеспечивает лизис меньшего количества клеток крови, чем прототип, и устойчив к отклонениям от регламента не более чем на 20%, что делает его пригодным для применения в клинических лабораториях для выполнения рутинных исследований и позволяет автоматизировать процесс;- provides the lysis of a smaller number of blood cells than the prototype, and is resistant to deviations from the regulation by no more than 20%, which makes it suitable for use in clinical laboratories to perform routine studies and allows you to automate the process;

- позволяет сократить время получения суммарной фракции внНК более чем в 4 раза (с 2 часов 42 минут до 34 минут);- allows you to reduce the time to obtain the total cfnV fraction by more than 4 times (from 2 hours 42 minutes to 34 minutes);

- позволяет почти в 4 раза снизить суммарный объем получаемой фракции (с 44,5 мл до 12 мл), что приводит к уменьшению трудоемкости, снижению расходов реактивов на выделение НК, что в свою очередь уменьшает стоимость тестов, основанных на использовании внНК крови.- allows you to almost 4 times reduce the total volume of the obtained fraction (from 44.5 ml to 12 ml), which leads to a decrease in the complexity and cost of reagents for the extraction of NK, which in turn reduces the cost of tests based on the use of blood VNA.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения способа.The invention is illustrated by the following examples of specific performance of the method.

Пример 1Example 1

В группе здоровых доноров (n=10) было проведено выделение суммарной фракции внДНК, полученной способом-прототипом (6) и предлагаемым способом. У всех здоровых доноров-добровольцев была взята кровь при помощи вакутейнера с антикоагулянтом. Собранную кровь делили на 2 равные части, одну часть обрабатывали в три стадии по протоколу-прототипу, а оставшуюся часть обрабатывали в одну стадию заявляемым способом: к аликвоте крови добавляли равный объем элюирующего буфера (DDB), содержащего 1 М NaCl, 0,2 М NaHCO3 (pH 9,3), 20 мМ ЭДТА и инкубировали смесь при комнатной температуре в течение 4 минут, осторожно перемешивая, далее смесь крови и элюирующего буфера DDB разделяли на супернатант и клеточную фракцию при помощи двукратного центрифугирования (5 мин при 1000 g и 5 минут при 1200 g), а из полученного супернатанта внДНК выделяли с помощью мелкодисперсного стекла в присутствии хаотропных солей (4). Концентрацию ДНК определяли при помощи TaqMan-ПЦР на LINE-1 повторы (7).In the group of healthy donors (n = 10), the total fraction of vDNA was obtained by the prototype method (6) and the proposed method. All healthy volunteer donors were sampled with a vakuteyner with an anticoagulant. The collected blood was divided into 2 equal parts, one part was processed in three stages according to the prototype protocol, and the remaining part was processed in one stage by the claimed method: an equal volume of elution buffer (DDB) containing 1 M NaCl, 0.2 M was added to an aliquot of blood NaHCO 3 (pH 9.3), 20 mM EDTA and the mixture was incubated at room temperature for 4 minutes, gently stirring, then the mixture of blood and DDB elution buffer was separated into supernatant and cell fraction by double centrifugation (5 min at 1000 g and 5 minutes at 1200 g), and from the resulting soup vnDNA rnatant was isolated using fine glass in the presence of chaotropic salts (4). DNA concentration was determined using TaqMan-PCR on LINE-1 repeats (7).

Результаты исследования представлены в Таблице 1. Как видно из таблицы 1, использование предлагаемого способа получения суммарной фракции внДНК крови позволяет увеличить выход внДНК в среднем на 20,07%. При этом экономия времени составляет 2 часа 8 минут.The results of the study are presented in Table 1. As can be seen from table 1, the use of the proposed method for obtaining the total fraction of blood vnDNA allows to increase the vnDNA yield by an average of 20.07%. At the same time, saving time is 2 hours 8 minutes.

Данный пример иллюстрирует возможность использования разработанного способа в клинических лабораториях, применяющих поточные методы с высокой воспроизводимостью.This example illustrates the possibility of using the developed method in clinical laboratories using in-line methods with high reproducibility.

Пример 2Example 2

В группе больных раком легких (n=10) было проведено выделение суммарной фракции внДНК, полученной при помощи способа-прототипа (6) и предлагаемым способом. У всех принимающих в исследовании людей была взята кровь при помощи вакутейнера. Собранную кровь делили на 2 равные части, одну часть обрабатывали в три стадии по протоколу-прототипу, а вторую часть обрабатывали в одну стадию - с использованием предлагаемого способа, а именно: к аликвоте крови добавляли равный объем элюирующего буфера (DDB), содержащего 1 М NaCl, 20 мМ ЭДТА и инкубировали смесь при комнатной температуре в течение 6 минут, осторожно перемешивая, далее смесь крови и элюирующего буфера DDB разделяли на супернатант и клеточную фракцию при помощи двукратного центрифугирования (5 мин при 1000 g и 5 минут при 1200 g), а из полученного супернатанта внДНК выделяли с помощью наборов БиоСилика (ООО Биосилика, Россия). Концентрацию опухолеспецифичной ДНК определяли при помощи метил-специфической SYBR-Green ПЦР на метилированный фрагмент гена RARbeta2 (8).In the group of patients with lung cancer (n = 10), the total fraction of vDNA obtained using the prototype method (6) and the proposed method was isolated. All people taking the study had blood taken with the help of a vacutainer. The collected blood was divided into 2 equal parts, one part was processed in three stages according to the prototype protocol, and the second part was processed in one stage using the proposed method, namely: an equal volume of elution buffer (DDB) containing 1 M was added to an aliquot of blood NaCl, 20 mm EDTA and incubated the mixture at room temperature for 6 minutes, gently mixing, then the mixture of blood and the DDB elution buffer was separated into supernatant and cell fraction by double centrifugation (5 min at 1000 g and 5 minutes at 1200 g), and from the floor ennogo supernatant extracellular DNA isolated using the kits BioSilika (Biosilika Ltd., Russia). The concentration of tumor-specific DNA was determined using methyl-specific SYBR-Green PCR on the methylated fragment of the RARbeta2 gene (8).

В Таблице 2 представлена концентрация метилированной формы гена RARβ2 в составе внДНК в крови больных раком легкого, где Протокол 1 - способ-прототип. Протокол 2 - предлагаемый способ.Table 2 shows the concentration of the methylated form of the RARβ2 gene in the composition of vDNA in the blood of patients with lung cancer, where Protocol 1 is the prototype method. Protocol 2 - the proposed method.

Как видно из таблицы 2, использование предлагаемого способа получения суммарной фракции внДНК из крови онкологических больных позволяет значительно увеличить выход опухолеспецифичной внДНК в среднем на 58%, при этом время, затрачиваемое на выполнение предлагаемого способа, снижается более чем в 4 раза (с 2 часов 42 минут до 34 минут).As can be seen from table 2, the use of the proposed method for obtaining the total fraction of vDNA from the blood of cancer patients can significantly increase the yield of tumor-specific vDNA by an average of 58%, while the time spent on the proposed method is reduced by more than 4 times (from 2 hours 42 minutes to 34 minutes).

Пример 3Example 3

В группе беременных RhD-отрицательных женщин, ждущих RhD-положительного ребенка (n=20), было проведено сравнительное исследование концентраций суммарной фракции внДНК и генетического маркера резус-принадлежности (RHD) в образцах, полученных при помощи способа-прототипа (6) и предлагаемого способа аналогично примеру 1. У всех пациенток была взята кровь при помощи вакутейнера. Собранную кровь делили на 2 равные части, одну часть обрабатывали по протоколу-прототипу до стадии использования элюирующих буферов (получали только образцы плазмы крови), а вторую часть обрабатывали с использованием предлагаемого способа аналогично примеру 1, при этом внДНК из полученного супернатанта выделяли с помощью автоматической станции QIAsymphony (Qiagen, США). Концентрации ДНК были исследованы при помощи TaqMan-ПЦР для фрагмента гена домашнего хозяйства GAPDH и для генетического маркера резус-принадлежности RHD (9) (Таблица 3).In the group of pregnant RhD-negative women waiting for an RhD-positive child (n = 20), a comparative study of the concentrations of the total fraction of vDNA and the Rh genetic marker (RHD) in samples obtained using the prototype method (6) and the proposed the method is similar to example 1. All patients were taken blood using a vacutainer. The collected blood was divided into 2 equal parts, one part was processed according to the prototype protocol to the stage of using eluting buffers (only blood plasma samples were obtained), and the second part was processed using the proposed method analogously to example 1, while the vDNA from the obtained supernatant was isolated using automatic QIAsymphony stations (Qiagen, USA). DNA concentrations were investigated using TaqMan-PCR for the GAPDH household gene fragment and RHD genetic marker for Rhesus affection (9) (Table 3).

Как видно из таблицы 3, использование предлагаемого способа позволяет в среднем в 6,5 раз увеличить концентрацию внДНК. При этом концентрация плодной ДНК при использовании предлагаемого способа увеличивается в среднем на 18%. Этот факт может быть очень важен при анализе плодной ДНК у женщин с ранним сроком беременности, когда концентрация плодной ДНК очень мала. Использование предлагаемого способа обработки крови может позволить проводить RhD типирование плода на более ранних сроках беременности.As can be seen from table 3, the use of the proposed method allows an average of 6.5 times increase the concentration of vDNA. Moreover, the concentration of fetal DNA when using the proposed method increases by an average of 18%. This fact can be very important in the analysis of fetal DNA in women with early pregnancy, when the concentration of fetal DNA is very low. Using the proposed method of blood processing may allow RhD typing of the fetus in earlier pregnancy.

Пример 4Example 4

В группах больных раком легких (n=10) и здоровых доноров (n=10) был исследован уровень экспресии в крови циркулирующих микроРНК (миРНК) на примере миРНК-21 и 155, уровень экпрессии которых повышается при развитии онкопатологии (10). Получение фракций внРНК проводили при помощи способа-прототипа (6) и предлагаемым способом. У всех принимающих участие в исследовании людей была взята кровь при помощи вакутейнера. Собранную кровь делили на 2 равные части, одну часть обрабатывали в три стадии по протоколу-прототипу, а вторую часть обрабатывали в одну стадию аналогично примеру 1, при этом внРНК из полученного супернатанта выделяли с помощью гуанидин фенольной экстракции (11). Уровень экспрессии миРНК мишеней определяли при помощи количественной ОТ-ПЦР (12). Было показано, что использование предлагаемого способа получения суммарной фракции внРНК крови позволяет увеличить выход внРНК мишеней в среднем на 32%.In groups of patients with lung cancer (n = 10) and healthy donors (n = 10), the level of expression of circulating microRNAs (siRNAs) in blood was studied using siRNAs-21 and 155, the level of expression of which increases with the development of oncopathology (10). Obtaining fractions of vnRNA was carried out using the prototype method (6) and the proposed method. All people participating in the study had blood taken using a vacutainer. The collected blood was divided into 2 equal parts, one part was processed in three stages according to the prototype protocol, and the second part was processed in one stage as in example 1, while vnRNA was isolated from the obtained supernatant using guanidine phenolic extraction (11). The level of target siRNA expression was determined using quantitative RT-PCR (12). It was shown that the use of the proposed method for obtaining the total fraction of blood vnRNA allows to increase the yield of vnRNA targets by an average of 32%.

Использование предлагаемого способа позволит упростить и сократить длительность процедуры, а также повысить количество диагностического материла, что позволит повысить чувствительность детекции маркерных НК, специфичных для онкозаболеваний и патологий беременности.Using the proposed method will simplify and reduce the duration of the procedure, as well as increase the amount of diagnostic material, which will increase the sensitivity of detection of marker NK specific for cancer and pregnancy pathologies.

Источники информацииInformation sources

1. Jung K., Fleischhacker M Rabien A. Cell-free DNA in the blood as a solid tumor biomarker-a critical appraisal of the literature // Clin Chim Acta. - 2010. - V. 411. P. 1611-1624.1. Jung K., Fleischhacker M Rabien A. Cell-free DNA in the blood as a solid tumor biomarker-a critical appraisal of the literature // Clin Chim Acta. - 2010 .-- V. 411.P. 1611-1624.

2. Pinzani P., Salvianti F., Pazzagli M. et al. Circulating nucleic acids in cancer and pregnancy. // Methods. - 2010. - V. 50(4). P. 302-307.2. Pinzani P., Salvianti F., Pazzagli M. et al. Circulating nucleic acids in cancer and pregnancy. // Methods. - 2010 .-- V. 50 (4). P. 302-307.

3. Rykova E.Y., Morozkin E.S., Ponomaryova A.A. et al. Cell-free and cell-bound circulating nucleic acid complexes: mechanisms of generation, concentration and content // Expert Opin Biol Ther. - 2012. - V. 12. P. 141-153.3. Rykova E.Y., Morozkin E.S., Ponomaryova A.A. et al. Cell-free and cell-bound circulating nucleic acid complexes: mechanisms of generation, concentration and content // Expert Opin Biol Ther. - 2012. - V. 12. P. 141-153.

4. Skvortsova Т.Е., Rykova E.Y., Tamkovich S.N., et al. Cell-free and cell-bound circulating DNA in breast tumours: DNA quantification and analysis of tumour-related gene methylation // Br J Cancer. - 2006. - V. 94. P. 1492-1495.4. Skvortsova T.E., Rykova E.Y., Tamkovich S.N., et al. Cell-free and cell-bound circulating DNA in breast tumors: DNA quantification and analysis of tumor-related gene methylation // Br J Cancer. - 2006. - V. 94.P. 1492-1495.

5. Рыкова Е.Ю., Скворцова Т.Э., Хоффман А-Л. и др. // Циркулирующие внеклеточные ДНК и РНК крови в диагностике онкопатологий молочной железы. Биомедицинская химия. 2008, Том 54, Выпуск 1, С. 94-103.5. Rykova E.Yu., Skvortsova T.E., Hoffman A.L. et al. // Circulating extracellular DNA and blood RNA in the diagnosis of breast cancer. Biomedical chemistry. 2008, Volume 54, Issue 1, pp. 94-103.

6. Лактионов П.П., Тамкович С.Н., Рыкова Е.Ю. и др. Способ ранней диагностики и мониторинга онкологических заболеваний. Патент RU 2251696 С2, опубл. 10.05.2005 г.6. Laktionov P.P., Tamkovich S.N., Rykova E.Yu. et al. A method for early diagnosis and monitoring of cancer. Patent RU 2251696 C2, publ. 05/10/2005

7. Morozkin E.S., Babochkina T.I., Vlassov V.V., Laktionov P.P. The effect of protein transport inhibitors on the production of extracellular DNA // Ann N Y Acad Sci. - 2008. - V. 1137. - P. 31-35.7. Morozkin E.S., Babochkina T.I., Vlassov V.V., Laktionov P.P. The effect of protein transport inhibitors on the production of extracellular DNA // Ann N Y Acad Sci. - 2008. - V. 1137. - P. 31-35.

8. Ponomaryova A.A., Rykova E.Y., Cherdyntseva N.V. et al. / RARβ2 gene methylation level in the circulating DNA from lung cancer patient blood // Eur J Cancer Prev. - 2011 V. - 20, N. 6. - P. 453-455.8. Ponomaryova A.A., Rykova E.Y., Cherdyntseva N.V. et al. / RARβ2 gene methylation level in the circulating DNA from lung cancer patient blood // Eur J Cancer Prev. - 2011 V. - 20, N. 6. - P. 453-455.

9. Clausen F.B., Jakobsen T.R., Rieneck K. et al. Pre-analytical conditions in non-invasive prenatal testing of cell-free fetal RHD // PLoS One. - 2013. - V. 8(10). e76990.9. Clausen F.B., Jakobsen T.R., Rieneck K. et al. Pre-analytical conditions in non-invasive prenatal testing of cell-free fetal RHD // PLoS One. - 2013 .-- V. 8 (10). e76990.

10. Jones K., Nourse J.P., Keane С. et al. Plasma microRNA are disease response biomarkers in classical Hodgkin lymphoma // Clin Cancer Res. - 2014. - V. 20. - P. 253-64.10. Jones K., Nourse J.P., Keane C. et al. Plasma microRNA are disease response biomarkers in classical Hodgkin lymphoma // Clin Cancer Res. - 2014. - V. 20. - P. 253-64.

11. Chomczynski P., Sacchi N. Single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction // Anal Biochem. - 1987. - V. 162. - P. 156-159.11. Chomczynski P., Sacchi N. Single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction // Anal Biochem. - 1987. - V. 162. - P. 156-159.

12. Chen С., Ridzon D.A., Broomer A.J. et al. Real-time quantification of microRNAs by stem-loop RT-PCR // Nucleic Acids Res. - 2005. - V. 33. - P. e179.12. Chen S., Ridzon D.A., Broomer A.J. et al. Real-time quantification of microRNAs by stem-loop RT-PCR // Nucleic Acids Res. - 2005. - V. 33. - P. e179.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Claims (3)

1. Способ выделения суммарной фракции внеклеточных нуклеиновых кислот из крови (внНК), включающий сбор крови в антисвертывающий раствор, разделение собранной крови на плазму и клеточную фракцию крови при помощи центрифугирования, выделение внНК из полученного супернатанта с последующим измерением концентрации внНК, отличающийся тем, что к образцу крови, перед разделением ее на фракции, добавляют равный объем элюирующего буфера, содержащего 1 М NaCl, 0,2 М NaHCO3 (pH 9,3), 20 мМ ЭДТА или буфера, содержащего 1 М NaCl, 20 мМ ЭДТА, полученную смесь инкубируют при комнатной температуре в течение 4-6 минут при перемешивании.1. A method for isolating the total fraction of extracellular nucleic acids from blood (vnNA), including collecting blood in an anticoagulant solution, separating the collected blood into plasma and the blood cell fraction by centrifugation, isolating vnNA from the resulting supernatant, followed by measuring the concentration of vnNA, characterized in that to the blood sample, before dividing it into fractions, add an equal volume of an elution buffer containing 1 M NaCl, 0.2 M NaHCO 3 (pH 9.3), 20 mM EDTA or a buffer containing 1 M NaCl, 20 mM EDTA the mixture is incubated When room temperature for 4-6 minutes with stirring. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что внНК выделяют из супернатанта методом, выбранным из: экстракция фенол-хлороформом; экстракция гуанидин-фенольным методом; выделение при помощи мелкодисперсного стекла или стекловолокнистых фильтров в присутствии хаотропных солей.2. The method according to p. 1, characterized in that the cDNA is isolated from the supernatant by a method selected from: extraction with phenol-chloroform; Guanidine-phenol extraction; Isolation using fine glass or fiberglass filters in the presence of chaotropic salts. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что измерение концентрации внНК проводят методом, выбранным из: количественная ПЦР и ОТ-ПЦР, метил-специфичная количественная ПЦР, метод измерения концентрации НК при помощи флуоресцентных красителей. 3. The method according to p. 1, characterized in that the measurement of the concentration of cnNA is carried out by a method selected from: quantitative PCR and RT-PCR, methyl-specific quantitative PCR, a method for measuring the concentration of NK using fluorescent dyes.
RU2014120562/15A 2014-05-21 2014-05-21 Method of obtaining overall fraction of extracellular nucleic acids from blood RU2554746C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014120562/15A RU2554746C1 (en) 2014-05-21 2014-05-21 Method of obtaining overall fraction of extracellular nucleic acids from blood

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014120562/15A RU2554746C1 (en) 2014-05-21 2014-05-21 Method of obtaining overall fraction of extracellular nucleic acids from blood

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2554746C1 true RU2554746C1 (en) 2015-06-27

Family

ID=53498635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014120562/15A RU2554746C1 (en) 2014-05-21 2014-05-21 Method of obtaining overall fraction of extracellular nucleic acids from blood

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2554746C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2595816C1 (en) * 2015-11-09 2016-08-27 государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method of preparing suspension of human lymphocytes in ethanol-acetic retainer for dna extraction
RU2603098C1 (en) * 2015-12-04 2016-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук (ИХБФМ СО РАН) Method for extracting circulating dna from plasma or blood serum

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ru 2372405 С1, 10.11.2009 Ru 2311640 С1, 27.11.2007 Ru 2315312 С2, 20.01.2008 *
Ковалева Ю.А. и др. Определение внеклеточных ДНК крови – клиническое и диагностическое значение// Акушерство и гинекология, Лекции для врачей общей практики, Практическая медицина 04 (10) Акушерство и Гинекология. Эндокринология | июня 15, 2010 он лайн [найдено в Интернет на (http://pmarchive.ru/opredelenie-vnekletochnyx-dnk-krovi-%E2%80%93-klinicheskoe-i-diagnosticheskoe-znachenie/.) 03.02.2015] *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2595816C1 (en) * 2015-11-09 2016-08-27 государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method of preparing suspension of human lymphocytes in ethanol-acetic retainer for dna extraction
RU2603098C1 (en) * 2015-12-04 2016-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук (ИХБФМ СО РАН) Method for extracting circulating dna from plasma or blood serum

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6608280B2 (en) Biological sample stabilization
ES2666594T3 (en) Procedure to diagnose invasive cancer
CN105189783B (en) Method for identifying quantitative cellular composition in biological sample
JP2023002729A (en) Device, solution, and method for sample collection related application, analysis, and diagnosis
JP2014513959A (en) New organism diagnostic method
Galvanin et al. Diversity and heterogeneity of extracellular RNA in human plasma
US9783808B2 (en) Ovarian cancer-specific aptamers and applications thereof
US20210148916A1 (en) Methods for Monitoring Polymorphonuclear Myeloid Derived Suppressor Cells and Compositions and Methods of Treatment of Cancer
JP2017500894A (en) Nucleic acid marker and kit for rapid diagnosis of Kawasaki disease
US20210318310A1 (en) Methods for monitoring polymorphonuclear myeloid derived suppressor cells
EP3169691B1 (en) Methods for using exosomes to monitor transplanted organ status
RU2556825C1 (en) Method of extraction of exosomes from blood
JP2020521443A (en) Microvesicle nucleic acids and/or proteins and their use as markers for renal transplant rejection
EP3507601A1 (en) Methods for the identification, targeting and isolation of human dendritic cell (dc) precursors "pre-dc" and their uses thereof
CN109055564B (en) CircRNA marker for diagnosis and prognosis evaluation of chronic lymphocytic leukemia
RU2554746C1 (en) Method of obtaining overall fraction of extracellular nucleic acids from blood
CN107267659B (en) Application of product for detecting TRIM gene and/or protein level
WO2018137141A1 (en) Exosomal dna-based method for performing non-invasive prenatal diagnosis and application thereof
CN111781360A (en) Free cell capture probes and related products and uses
KR101704828B1 (en) Method for diagnosing inflammatory diseases through analysis of protein or gene of extracellular vesicle in a body fluid
Chen et al. cDNA microarray analysis and immunohistochemistry reveal a distinct molecular phenotype in serous endometrial cancer compared to endometrioid endometrial cancer
US20050153292A1 (en) Method to determine in vivo nucleic acid levels
CN110747268B (en) Application of serum exosome ssc-miR-17-5p as molecular marker for early pregnancy diagnosis of sows
RU2603098C1 (en) Method for extracting circulating dna from plasma or blood serum
US11753682B2 (en) Noninvasive molecular controls

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20160831

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180522